1.连杆机构建模与仿真

实验一、连杆机构建模与仿真一、实验目的：（1）掌握软件启动、环境设置、模型的保存与打开方法；（2）掌握连杆机构的建模方法，包括零件、运动副的创建和渲染；（3）学会模型的仿真与测试方法；（5）熟练后处理模块的使用；二、实验内容：已知右图曲柄摇杆机构中各杆长度为L1=100mm，L2=250mm，L3=260mm，L4=320mm，曲柄1匀速转动的角速度为ω=1.5rad/s。要求：（1）创建该机构虚拟样机模型；（2）分析摇杆的运动。三、实验步骤：1.启动ADAMS双击桌面ADAMS/View快捷图标，出现如图1-2的启动界面2.创建模型名称a.单击NewModelb.在Modelname文本框输入crank_rocker_mechanism_，单击OK出现工作环境3.设置工作环境1）设置单位，如图1-3所示a.点开settings,选Unitsb.在长度、质量、力、时间、角度、频率中设置单位分别为，单击OK完成ABCD43212l3l4l11l图1-1曲柄连杆机构图1-2ADAMS启动界面图1-3单位设置2）设置工作网络，如图1-4所示a.选择Setting/WorkingGrid，打开WorkingGridSettings对话框；b.在Size栏X填500mm,Y填500mm；Spacing栏X填10mm,Y填10mm；c.单击OK完成3）设置图标，如图1-5所示a.选Settings/Icons单击b.将NewSize设置为20，单击OK完成4）打开光标位置显示a.单击工作区域,按F4键完成4.创建曲柄1）创建曲柄模型a.单击Link，选中Length，文本框中输入100mm；选中Width，输入12mm；选中Depth，输入6mm。每输入完一次参数按一次回车b.单击工作区域（0,0,0）位置,水平右移光标，出现几何形体后，单击即完成曲柄创建2）重命名，如图1-6所示a.右击Part2,在Part：PART_2中选中Rename，b.打开Rename对话框，在NewName文本框中输入crank,单击OK完成图1-4工作网络设置图1-5设置图标图1-6曲柄重命名3）更改质量特性，如图1-7所示a.右击Crankb.点击Part：Crank|Modify，打开ModifyBody对话框c.有三种质量定义方法，选择UserInputd.单击OK完成（系统默认材料为steel，默认为steel密度）4）更改质心位置，如图1-8所示a.右击Crankb.在快捷菜单中选—Marker：cm|Modify,打开MarkerModify对话框c.更改Location中的数值和Orientation中的数值，这里保持默认值d.单击OK完成5.创建摇杆1)创建摇杆a.单击，选中Length输入260，选中Width输入12，选中Depthb.单击工作区域（320,0,0）；然后水平右移光标单击完成摇杆建模2）调整摇杆位资，如图1-9所示a.单击，单击旋转中心按钮，单击摇杆左端Marker3，再单击选中摇杆，Angle中输入117.8823，点逆时针旋转方向完成旋转，如图：图1-7更改质量特性图1-8更改质心位置6.创建连杆，如图1-10所示a.单击，不选Length，选中Width输入12，选中Depth输入6b.单击曲柄右端点和摇杆上端点完成连杆创建7.创建运动副1)创建曲柄和大地之间的转动副，如图1-11所示a.单击，选择1Location和NormalTOGrid；单击曲柄左端点转动副被创建2)创建曲柄和连杆间的转动副，如图1-12所示a.单击，选择2Bod-1Loc和NormalTOGridb.单击曲柄，再单击连杆，然后单击两者间的连接点Marker2则转动副被创建3）创建摇杆和大地之间的转动副，如图1-13所示a.单击，选择1Location和NormalTOGridb.单击摇杆右端点转动副被创建图1-9调整摇杆位资图1-10创建连杆图1-11创建曲柄大地运动副图1-12创建曲柄连杆运动副8.渲染和观察模型1）渲染，如图1-14所示a.单击Render按钮，模型被渲染2）观察模型a.单击中的任何一个都可以从不同角度查看模型，例如单击会显示如图1-15样式9.施加运动,如图1-16所示根据曲柄1匀速转动的角速度为ω=1.5rad/s的要求，给曲柄施加运动（Motion）。a.单击改变视图方向，单击施加运动，在Speed中输入(270/PI)b.单击运动副JOINT_A，则运动MOTION_1被施加到曲柄的JOINT_A上10.保存模型a.如图1-17所示，选择File，点击SelectDirectory打开浏览文件夹选项，选择要保存模型的位置，如D盘，单击OK完成图1-13创建摇杆大地运动副图1-14渲染图1-15观察模型图1-16施加运动图1-17选择位置b.如图1-18所示，选择File单击SaveDatabaseAs，在对话框中输入想保存的名称。如crank_rocker_mechanism_，单击OK完成10.打开模型，如图1-19所示a.当重启ADAMS/View后，选中ExistingModelb.选择FileName后的，选择crank_rocker_mechanism的保存路径，打开文件11.仿真，如图1-20所示a.单击MainToolbox中的展开选项，选择EndTime其值设置为9.425，选择Step并将其值设置为100b.单击开始仿真图1-18命名文件图1-19打开模型图1-20仿真图1-21创建标记点12.测试模型1）摇杆角度测量a.单击MainToolbox中的b.在ground的（350,0，0）位置处创建一个标记点（Marker），作为测量摇杆拜角的标记点，如图1-21所示c.单击Build|Measure|Angle|New菜单，打开AngleMeasured.在FirstMarker处右击选择Marker|Pick，然后选择摇杆和连杆的交接点；在MiddleMarker处右击选择Marker|Pick，然后选择摇杆和地的交接点；在LastMarker处右击选择Marker|Pick拾取标记点，单击OK完成角度测量，如图1-22所示2）摇杆角速度和角加速度测量a.右击摇杆，选择Part：Part3|Measure，各项参数改为如图参数，单击OK完成角速度测量，如图1-23所示b.采用相同方法测量摇杆加速度，如图1-24所示图1-22摇杆角度测量图1-23摇杆角速度测量图1-24摇杆加速度测量13．测试结果后处理1）测量曲线的编辑，如图1-25所示a.在MainToolbox中单击，在弹出的框中Source栏选择Measures；在IndependentAxis中选datab.在弹出的对话框中选曲柄的角度测量单击OK，在下面的Measure中选择摇杆的角度测量，出现如图测量图如图可看出测量曲线的横坐标变化范围是0-400，而实际曲柄只旋转360°，因此要修改横坐标，步骤如下：a.双击page_1,双击曲线图标plot_1，单击haxis,不选AutoScale，更改Limits的范围为-360到0，更改后如图1-26所示图1-25测量曲线的编辑图1-26更改坐标范围2）测量曲线的输出，如图1-27所示a.在ADAMS/PostProcessor窗口中选择File|Export|NumericData,打开Export对话框，将FileName定义为282-1b.右击ResultData文本框，右击选择Result_Set_Component|Guesses|*，表示输出全部数据c.单击OK，数据以“282-1”的名称被保存图1-27测量曲线的输出